JPH04164841A - 陽極接合方法 - Google Patents
陽極接合方法Info
- Publication number
- JPH04164841A JPH04164841A JP29047790A JP29047790A JPH04164841A JP H04164841 A JPH04164841 A JP H04164841A JP 29047790 A JP29047790 A JP 29047790A JP 29047790 A JP29047790 A JP 29047790A JP H04164841 A JPH04164841 A JP H04164841A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pyrex glass
- metallized layer
- bonding
- glass
- silicon wafer
- Prior art date
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、パイレックスガラスとシリコンウェハを、熱
と電気エネルギーでイオン拡散を生じさせ、接合境界部
にＳｉｎ、を形成させることで接合させる陽極接合に関
するものである。
と電気エネルギーでイオン拡散を生じさせ、接合境界部
にＳｉｎ、を形成させることで接合させる陽極接合に関
するものである。
現在、陽極接合技術を使うのは、半導体分野においては
主に、圧力センサーを製作する工程においてである。従
来の技術の説明の舵に圧力センサーの構造、動作のしく
みについて簡単に述べる。
主に、圧力センサーを製作する工程においてである。従
来の技術の説明の舵に圧力センサーの構造、動作のしく
みについて簡単に述べる。
第７図は、圧力センサーの断面図である。図において、
（２）はパイレックスガラス、（４）はセンサーチップ
、（５）はダイヤフラム、（７Ｈｔキヤツプ、（８）は
ベース、（９）は金線、αｑはリードフレーム、ＣＬυ
は接合材であって、センサーチップ（４）とパイレック
スガラス（２）は密封されており、ダイヤフラム（５）
内は真空である。
（２）はパイレックスガラス、（４）はセンサーチップ
、（５）はダイヤフラム、（７Ｈｔキヤツプ、（８）は
ベース、（９）は金線、αｑはリードフレーム、ＣＬυ
は接合材であって、センサーチップ（４）とパイレック
スガラス（２）は密封されており、ダイヤフラム（５）
内は真空である。
外部の圧力とダイヤフラム（５）内の圧力差を、センサ
ーチップ（４）が検知して、その圧力信号は金線（９八
リードフレームαＱを伝わる。
ーチップ（４）が検知して、その圧力信号は金線（９八
リードフレームαＱを伝わる。
圧力センサーの働きは上記のような仕組みであるので、
パイレックスガラス（２）とセンサーチップ（４）の作
成されたシリコンウェハ（３）は、１チツプごとにダイ
ヤスラム（５）を設け、密着させる必要がある。
パイレックスガラス（２）とセンサーチップ（４）の作
成されたシリコンウェハ（３）は、１チツプごとにダイ
ヤスラム（５）を設け、密着させる必要がある。
パイレックスガラス（２）とシリコンウェハ（３）を、
気密性を保持して接合させる方法として、以下に示す陽
極接合が、従来用いられていた。
気密性を保持して接合させる方法として、以下に示す陽
極接合が、従来用いられていた。
第５図は従来の接合方法におけるパイレックスガラスの
裏面を示す平面図であり、第６図は第５図のｖｔ−ｖｔ
力方向見た断面図である。図において、（］）ハメタラ
イズ層、（２）は裏面にメタライズ層（１）を設けたパ
イレックスガラス、（力はパイレックスガラス（２）を
接合させるシリコンウェハである。第６図かられかるよ
うに、メタライズ層（１）は３層構造で、パイレックス
ガラス（２ン上にスパッタ法で堆積せれており、その下
に１まダイヤフラム（５）を設けたセンサーチップ（４
）の作成されたシリコンウェハ（３）が重ねらｎている
。
裏面を示す平面図であり、第６図は第５図のｖｔ−ｖｔ
力方向見た断面図である。図において、（］）ハメタラ
イズ層、（２）は裏面にメタライズ層（１）を設けたパ
イレックスガラス、（力はパイレックスガラス（２）を
接合させるシリコンウェハである。第６図かられかるよ
うに、メタライズ層（１）は３層構造で、パイレックス
ガラス（２ン上にスパッタ法で堆積せれており、その下
に１まダイヤフラム（５）を設けたセンサーチップ（４
）の作成されたシリコンウェハ（３）が重ねらｎている
。
そうして、シリコンウェハ（３）とパイレックスガラス
（２）を重ねてそれらをシリコンウェハ（３）を下側に
真空チャンバー内に収納し、真空チャンバー内を真空ｌ
こした後４００″Ｃ前後に加熱し、シリコンウェハ（３
）を正、パイレックスガラス（２）上のメタライズ層（
１）を負として５０ｏｖｆｍ後の直流電圧を印加する。
（２）を重ねてそれらをシリコンウェハ（３）を下側に
真空チャンバー内に収納し、真空チャンバー内を真空ｌ
こした後４００″Ｃ前後に加熱し、シリコンウェハ（３
）を正、パイレックスガラス（２）上のメタライズ層（
１）を負として５０ｏｖｆｍ後の直流電圧を印加する。
この際にパイレックスガラス（２）のアルカリ成分でＮ
ａＯが分極されてパイレックスガラス（２ンの接合境界
面から酸素イオンが放出され、陽極側であるシリコンウ
ェハ（３）側へ移動する。またシリコンウェハ（３）の
５１もイオン化され５１４０となり、陰極側であるパイ
レックスガラス（２）側へ移動する。こｎらのイオン拡
散によって接合境界部にＳｉ Ｏｌの接合層か形成さＯ
ｌこの層によってシリコンウェハ（３）とパイレックス
ガラス（２）とが接合さｎる。
ａＯが分極されてパイレックスガラス（２ンの接合境界
面から酸素イオンが放出され、陽極側であるシリコンウ
ェハ（３）側へ移動する。またシリコンウェハ（３）の
５１もイオン化され５１４０となり、陰極側であるパイ
レックスガラス（２）側へ移動する。こｎらのイオン拡
散によって接合境界部にＳｉ Ｏｌの接合層か形成さＯ
ｌこの層によってシリコンウェハ（３）とパイレックス
ガラス（２）とが接合さｎる。
なお、メタライズ層（１月、ｔ３層構造になっており、
パイレックスガラス（２〕側からＴ１層、Ｎ１層、Ａｕ
層となっている。
パイレックスガラス（２〕側からＴ１層、Ｎ１層、Ａｕ
層となっている。
従来の陽極接合方法は、パイレックスガラス裏面全面に
メタライズ層が形成さｎているので接合進行状況を観察
できない。
メタライズ層が形成さｎているので接合進行状況を観察
できない。
したがって、接合完了は、接合時に流れる接合電流のプ
ロファイルあるいは電圧印加時間で管理する方法などが
あるが、いずＯも接合進行状況を間接的にチエツクする
方法にすぎなかった。
ロファイルあるいは電圧印加時間で管理する方法などが
あるが、いずＯも接合進行状況を間接的にチエツクする
方法にすぎなかった。
したがって、未接合部が存在しているにもかかわらず設
定した電圧印加時間が過ぎたため完了させることもあり
、結果的には歩留りを低下させていた。
定した電圧印加時間が過ぎたため完了させることもあり
、結果的には歩留りを低下させていた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、接合進行状況を確認しながら陽極接合を行な
い高い歩留りを得ることを目的とする。
たもので、接合進行状況を確認しながら陽極接合を行な
い高い歩留りを得ることを目的とする。
本発明にかかる陽極接合方法は、パイレックスガラスと
シリコンウェハを陽極接合する際に、パイレックスガラ
ス裏面に形成するメタライズ層に、パイレックスガラス
周辺でメタライズ層を設けない領域を作ったものである
。
シリコンウェハを陽極接合する際に、パイレックスガラ
ス裏面に形成するメタライズ層に、パイレックスガラス
周辺でメタライズ層を設けない領域を作ったものである
。
この発明における陽極接合方法では、パイレックスガラ
ス周辺にメタライズ層を設けない領域を作ったので、そ
の領域を真空チャンバーの外側から、接合部と未接合部
の色彩が異なることを利用して作業者の目視めるいｔｘ
Ｉ Ｔ Ｖカメラを用いた画像処理などにより観察す
ることによって接合進行状況をチエツクすることが出来
る。
ス周辺にメタライズ層を設けない領域を作ったので、そ
の領域を真空チャンバーの外側から、接合部と未接合部
の色彩が異なることを利用して作業者の目視めるいｔｘ
Ｉ Ｔ Ｖカメラを用いた画像処理などにより観察す
ることによって接合進行状況をチエツクすることが出来
る。
この方法であｎば接合完了が確実に判定できる。
また何らかの異常で通常の接合時間以上に加熱および電
圧印加しても接合が完了しない異常品を陽極接合完了時
に除去できる。さらに陽極接合装置の加熱、電圧印加の
ユニットに何らかの異常がある場合でも、この方法であ
れば早期に発見することが可能である。
圧印加しても接合が完了しない異常品を陽極接合完了時
に除去できる。さらに陽極接合装置の加熱、電圧印加の
ユニットに何らかの異常がある場合でも、この方法であ
れば早期に発見することが可能である。
以下本発明の一実施例を図について説明する。
第１図は、本発明の一実施例を表わすパイレックスガラ
スの裏面（接合面の反対側の面）の図であり、第２図は
第１図のト」方向に見た断面図である。
スの裏面（接合面の反対側の面）の図であり、第２図は
第１図のト」方向に見た断面図である。
図において、（１）〜（３）は従来例と全く同一のもの
である。ただし、本発明においては、メタライズ層（１
）（図中の斜線を施した部分）は従来例のようにパイレ
ックスガラス（２）の裏面全面に設けらｎてはおらず、
周辺部は設け、ら口ていない領域（６）がある。
である。ただし、本発明においては、メタライズ層（１
）（図中の斜線を施した部分）は従来例のようにパイレ
ックスガラス（２）の裏面全面に設けらｎてはおらず、
周辺部は設け、ら口ていない領域（６）がある。
このメタライズ層（υを設けてい７Ｊい部分（６） Ｉ
ｔ、パイレックスガラス（２）を通して、シリコンウェ
ハ（３）の色彩か観察出来るので、陽極接合時にＣ；、
接合進行状況を確認出来る。
ｔ、パイレックスガラス（２）を通して、シリコンウェ
ハ（３）の色彩か観察出来るので、陽極接合時にＣ；、
接合進行状況を確認出来る。
第１図において、シリコンウェハ（３）上の個々のセン
サーチップ（４）は、まだダイシング工程前なので、分
割されておらず、−点鎖線（仮想線）で示した。また、
各々のセンサーチップ（４）ごとに設けらｎたダイヤフ
ラム（５）は、パイレックスガラス（２）の裏側にある
ので、破線で示したが、メタライズ層（１）におおわｎ
ていない領域のパイレックスガラス（２）の長側にある
ダイヤプラム（５）は、ガラスを通して目視出来る。メ
タライズ層（１）におおわｎた部分（図中の斜線部分）
は、実際はメタライズ層しか見えｒＪいが、参考のため
に、一部その下の様子（ダイヤフラム（５ン、センサー
チップ（４））を示した。
サーチップ（４）は、まだダイシング工程前なので、分
割されておらず、−点鎖線（仮想線）で示した。また、
各々のセンサーチップ（４）ごとに設けらｎたダイヤフ
ラム（５）は、パイレックスガラス（２）の裏側にある
ので、破線で示したが、メタライズ層（１）におおわｎ
ていない領域のパイレックスガラス（２）の長側にある
ダイヤプラム（５）は、ガラスを通して目視出来る。メ
タライズ層（１）におおわｎた部分（図中の斜線部分）
は、実際はメタライズ層しか見えｒＪいが、参考のため
に、一部その下の様子（ダイヤフラム（５ン、センサー
チップ（４））を示した。
なお、上記実施例では、メタライズ層（１）をパイレッ
クスガラス（２）外周に全て設けない場合を示したが、
第３図に示すように、パイレックスガラス（２）の外周
の４角に円形のメタライズ層（１）のない部分（６）を
設けてもよい。
クスガラス（２）外周に全て設けない場合を示したが、
第３図に示すように、パイレックスガラス（２）の外周
の４角に円形のメタライズ層（１）のない部分（６）を
設けてもよい。
第４図は、第３図のｆＶ−ＩＶ力方向見た断面図である
。
。
また、第３図で１＝メタライズ層（１）のない部分（６
）の形状を円形としたが、円形でなくてもまく形状には
こだわらない。また、個数も４個でなくても構わない。
）の形状を円形としたが、円形でなくてもまく形状には
こだわらない。また、個数も４個でなくても構わない。
以上のように、本発明によｎば陽極接合の接合進行状況
を確認できるので、接合完了が確実に判定でき、したが
って、歩留りがよく、効率のよい生産が可能となる。ま
た、直材の異常による不具合あるいは装置異常による不
具合も早期発見でき、生産管理も効率よ〈実施できる。
を確認できるので、接合完了が確実に判定でき、したが
って、歩留りがよく、効率のよい生産が可能となる。ま
た、直材の異常による不具合あるいは装置異常による不
具合も早期発見でき、生産管理も効率よ〈実施できる。
第１図は本発明の一実施例によるパイレックスガラスの
裏面を示す図、第２図は第１図の１−１方向に見た断面
図、第３図は本発明の他の実施例のパイレックスガラス
の裏面を示す図、第４図１ま第３図のｆｆ−ＩＹ力方向
見た断面図、第５図は従来のパイレックスガラスの裏面
を示す図、第６図は第５図の■−■方向に見た断面図、
第７図は圧力センサーの断面図である。 図において、 （１） ：メタライズ層、 （２） ：
パイレックスガラス、（３） ：シリコンウエハ、（４
） ：センサーチップ、（５）：ダイヤフラム、（６）
：メタライズ除去部である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
裏面を示す図、第２図は第１図の１−１方向に見た断面
図、第３図は本発明の他の実施例のパイレックスガラス
の裏面を示す図、第４図１ま第３図のｆｆ−ＩＹ力方向
見た断面図、第５図は従来のパイレックスガラスの裏面
を示す図、第６図は第５図の■−■方向に見た断面図、
第７図は圧力センサーの断面図である。 図において、 （１） ：メタライズ層、 （２） ：
パイレックスガラス、（３） ：シリコンウエハ、（４
） ：センサーチップ、（５）：ダイヤフラム、（６）
：メタライズ除去部である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- パイレックスガラスとシリコンウェハを接着する陽極接
合において、パイレックスガラス裏面に形成するメタラ
イズ層に、パイレックスガラス周辺でメタライズ層を設
けない領域を作ったことを特徴とする陽極接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2290477A JP2569946B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 陽極接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2290477A JP2569946B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 陽極接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164841A true JPH04164841A (ja) | 1992-06-10 |
| JP2569946B2 JP2569946B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=17756523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2290477A Expired - Lifetime JP2569946B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 陽極接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569946B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5900671A (en) * | 1994-07-12 | 1999-05-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic component including conductor connected to electrode and anodically bonded to insulating coating |
| ES2141008A1 (es) * | 1996-12-19 | 2000-03-01 | Consejo Superior Investigacion | Metodo no destructivo para la determinacion de la calidad de la soldadura anodica y mejora de contactos. |
| DE19549563B4 (de) * | 1994-07-12 | 2004-03-25 | Mitsubishi Denki K.K. | Mehrschichtsubstrat und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US6852420B2 (en) | 2000-12-04 | 2005-02-08 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Optical device, mold, and method of producing the same |
| DE19525388B4 (de) * | 1994-07-12 | 2005-06-02 | Mitsubishi Denki K.K. | Elektronikbauteil mit anodisch gebondetem Leiterrahmen |
| JP2010197309A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Alps Electric Co Ltd | Ｍｅｍｓセンサ及びその製造方法 |
| US8529724B2 (en) | 2003-10-01 | 2013-09-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Anodic bonding of silicon carbide to glass |
-
1990
- 1990-10-25 JP JP2290477A patent/JP2569946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6310395B1 (en) | 1994-07-12 | 2001-10-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic component with anodically bonded contact |
| US6087201A (en) * | 1994-07-12 | 2000-07-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing ball grid array electronic component |
| US6133069A (en) * | 1994-07-12 | 2000-10-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing the electronic using the anode junction method |
| US6181009B1 (en) | 1994-07-12 | 2001-01-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic component with a lead frame and insulating coating |
| US6268647B1 (en) | 1994-07-12 | 2001-07-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic component with an insulating coating |
| US5900671A (en) * | 1994-07-12 | 1999-05-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic component including conductor connected to electrode and anodically bonded to insulating coating |
| DE19549563B4 (de) * | 1994-07-12 | 2004-03-25 | Mitsubishi Denki K.K. | Mehrschichtsubstrat und Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE19525388B4 (de) * | 1994-07-12 | 2005-06-02 | Mitsubishi Denki K.K. | Elektronikbauteil mit anodisch gebondetem Leiterrahmen |
| DE19549750B4 (de) * | 1994-07-12 | 2005-07-14 | Mitsubishi Denki K.K. | Elektronikbauteil mit anodisch gebontetem Leiterrahmen |
| ES2141008A1 (es) * | 1996-12-19 | 2000-03-01 | Consejo Superior Investigacion | Metodo no destructivo para la determinacion de la calidad de la soldadura anodica y mejora de contactos. |
| US6852420B2 (en) | 2000-12-04 | 2005-02-08 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Optical device, mold, and method of producing the same |
| US8529724B2 (en) | 2003-10-01 | 2013-09-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Anodic bonding of silicon carbide to glass |
| JP2010197309A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Alps Electric Co Ltd | Ｍｅｍｓセンサ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2569946B2 (ja) | 1997-01-08 |
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